一种工业化古龙酸三组分分离系统及其分离方法与流程

1.本发明涉及化合物分离技术领域，具体涉及一种工业化古龙酸三组分分离系统及其分离方法。


背景技术：

2.古龙酸是生产维生素c重要的中间体。目前古龙酸主要通过生物发酵法制备，发酵液经前处理去除蛋白质、菌丝等固状物后经蒸发结晶制取古龙酸晶体。该结晶过程产生的古龙酸母液中通常含有15
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20％左右的杂酸、60
‑
70％左右的古龙酸以及5
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15％的维生素c及杂糖。目前的分离方法很难将古龙酸产物彻底分离并获得纯度较高的古龙酸产品。而古龙酸母液的应用范围也较小，因此厂家通常将其进行贴价处理。
3.现有技术中，有使用色谱分离技术分离古龙酸与维生素c混合液的尝试，但目前的色谱分离手段主要为两组分分离，即仅能将古龙酸母液分离成富含古龙酸的料流和富含vc的料流两种，而无法同时分理出杂酸、杂糖，这使得分离后产物纯度低，应用范围有限。
4.另一方面，受色谱柱装填效果和料液分配技术的限制，色谱柱的直径有限，难以适用工业化生产的大流量需求。虽然可以通过多柱并联的方式克服色谱柱直径上限对处理量的限制，但多柱并联的方式会产生各柱之间难以实现均一、可控的流量分配，且无法对浓度变化做出快速响应的缺陷，因此难以据此构建模拟移动床色谱以实现连续化的分离作业。除此之外，由于色谱分离过程中对目标组分的持续采出，将导致通过后续色谱柱的液体量显著降低，从而导致液体在流过采出点下游的色谱柱时出现推动力不足的问题。
5.鉴于此，特提出本发明。


技术实现要素：

6.为解决现有技术中的上述缺陷，本发明提供一种工业化古龙酸三组分分离系统及其分离方法。具体如下：
7.一种工业化古龙酸三组分分离系统，包括由六个色谱柱组构成的分离单元，所述六个色谱柱组按系统内液体循环方向依次编号为1#
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6#，所述编号与柱体对应，不随所述色谱柱组在不同时段执行功能的变化而变化，即编号是固定的，不随功能区变化；每一个所述色谱柱组中均包括若干相互并联的色谱柱，且同一个色谱柱组中的各色谱柱具有相同的参数(包括但不限于柱尺寸，吸附剂种类、装填量和装填密度等)，从而使得所述色谱柱组即便采用了多柱并联的组合方式，各色谱柱在操作条件相同时也能够表现出相同或至少可接受误差的流动性能和分离性能，从而在分离效果上可以被视作为一个整体填装的单色谱柱。
8.为满足这样的要求，优选使用采用标准化制作流程生产的工业化制备色谱柱组成所述色谱柱组。
9.本发明中采用多柱并联的色谱柱组是为了应对工业化规模的大流量需求。应当理解的是，在某些情况下，例如待处理物料的流量并不大时，也可以采用单色谱柱构成所述色谱柱组，也即本发明中所述的色谱柱组包括仅含一个色谱柱和含有多个并联的色谱柱的多
种柱组合方式。本发明在下文中将着重讨论针对大流量的多柱并联色谱柱组。
10.每个所述色谱柱组均包括一个混合分配器，所述混合分配器能够接收来流(包括原料流和/或水流和/或循环料流)并将所述来流充分混合后通过分配管均匀分配给构成相应色谱柱组的各色谱柱的上部进口；构成相应色谱柱组的多个色谱柱的底部出口通过汇流支管汇集于循环管。
11.所述混合分配器具有对称的柱状结构，其上下两端分别设有一接收口，且两个所述接收口分别通过一来流支管连接于来流管以用于接收来流。
12.所述六个的色谱柱组通过循环管首尾相连形成循环回路；具体的，1#色谱柱组的底部出口(指各汇流支管汇集后的出口)通过循环管连接2#色谱柱组对应的混合分配器的来流管；2#色谱柱组的底部出口通过循环管连接3#色谱柱组对应的混合分配器的来流管；
…
；6#色谱柱组的底部出口通过循环管连接1#色谱柱组对应的混合分配器的来流管；每一段(指连接在相邻或首尾两个色谱柱组的出口和进口之间的循环管段)所述循环管上均设有一循环阀。
13.所述分离单元的六个色谱柱组按分离程序被划分成2个吸附区(以z31、z32表示)、1个隔离区(以z4表示)、1个解析区(以z1表示)和2个分离区(以z21、z22表示)共计6个功能区，6个色谱柱组根据不同的分离程序与各功能区对应。
14.所述分离系统还包括水罐，其用于储存和供应解析剂(即水)，所述水罐的底部连接有带输送泵的主水管，所述主水管通过若干相互独立的分水管连接到各色谱柱组对应的混合分配器的来流管；每一个所述分水管上均设有一个进水阀，其用于选择性的接通所述分水管，从而允许调整解析剂的通入位置；所述主水管的下游端连接于所述水罐的上部进口，从而形成一个供水回路。
15.所述分离系统还包括原料液罐，用于存储、搅拌和供应待分离的原料液(即古龙酸母液)，所述原料液罐的底部连接有带输送泵的原料主管，所述原料主管通过原料支管连接到1#色谱柱组对应的混合分配器的来流管。2#
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6#色谱柱组对应的混合分配器的来流管上仅连接有循环管和分水管，而未连接原料支管。
16.也即，仅1#色谱柱组与原料液罐连通。
17.所述原料支管上设有进料阀，其用于控制所述原料支管的开闭，以控制进料时机；所述原料主管的下游端连接于所述原料液罐的上部进口，从而形成一个原料液供给回路。
18.所述分离系统还包括提取液(下称bd)罐，所述bd罐的进口通过bd管连接至6#色谱柱组的底部出口，具体的，可以连接到6#色谱柱组与1#色谱柱组之间的循环管段上的任意位置。也即，仅在6#色谱柱组的底部设置有bd采出口。
19.所述分离系统还包括提余液(下称ad)罐，所述ad罐的进口处连接有一ad主管，每一段所述循环管上，位于所述循环阀的上游均通过一ad支管连接所述ad主管，每一个所述ad支管上均设有一ad阀，以选择性的控制相应ad支管的开闭，从而允许调整ad的采出位置。
20.所述分离系统还包括残液(下称cd)罐，所述cd罐的进口处连接有一cd主管，每一段所述循环管上，位于所述循环阀的上游均通过一cd支管连接所述cd主管，每一个所述cd支管上均设有一cd阀，以选择性的控制相应cd支管的开闭，从而允许调整cd的采出位置。
21.优选的，所述混合分配器还包括位于两个所述接收口之间的动力腔，两个所述接收口分别通过一个连接通道与所述动力腔的对应端部连通，即位于动力腔上部的接收口的
底部通过一个连接通道连通于动力腔的顶面；位于动力腔下部的接收口的顶部通过一个连接通道连接于动力腔的底面；每一个所述连接通道内均设有至少一个混合器件，例如静态混合器等本领域公知的混合器件，从而当来流在驱动力作用下经过所述连接通道时可被充分的混合。每一个所述连接通道的末端(指连接动力腔的一端)均设有一个仅可以向内开启的第一单向阀，所述第一单向阀仅允许来流经连接通道进入所述动力腔，而不允许其从动力腔中经所述连接通道反向排出。
22.所述动力腔的顶部周壁和底部周壁均等间距的设置有若干分流管，且所述动力腔的内部可密封滑动的设有活塞，所述活塞将所述动力腔分隔为上下两个动力室；若干所述分流管分别位于上动力室的顶部和下动力室的底部，且位于上下动力室的分流管的数量和尺寸均相同。每一个所述分流管均横向贯穿所述混合分配器的侧壁，并连接于设置在所述混合分配器侧壁上的相应插槽；所述插槽与相应分流管的连接处设有仅可以向外开启的第二单向阀，所述第二单向阀经允许来流经所述分流管流向相应插槽，而不允许在该处反向流动。
23.在此配置下，通过所述活塞的往复动作，可以分别通过上下两个连接通道将来流吸入对应的动力室，且在吸入过程中，来流被充分混合，进而消除物料混合不均匀导致的浓度分布；其中，在上动力室吸液时，下动力室经下部的分流管排液，反之，在下动力室吸液时，上动力室经上部的分流管排液。
24.优选的，所述活塞可在相应的第一单向阀关闭时，与相应动力室的端部紧密贴合，从而在每一次排液过程中可将相应动力室内的液体排尽，即每一次吸液及排液操作中在动力室内均不存留液体，因此可对来流浓度变化做出快速响应。
25.优选的，所述活塞包括磁性内芯和包裹所述磁性内芯的耐腐蚀层，优选所述耐腐蚀层为ptfe材质，从而能够提供方法和优良的润滑、密封性能；同时，在所述动力腔的上下两侧分别设置以磁感线圈，通过向所述磁感线圈供给电流以形成驱动所述活塞往复移动的磁场，从而完成吸液和排液操作。
26.所述混合分配器的外周处设有若干y型管，所述y型管包括两个y型支管和连接于两个所述y型支管一端的y型主管；所述两个y型支管分别配合连接于所述混合分配器的一个上部的插槽和一个下部的插槽，进而相应插槽对应的分流管被连接于所述y型管的y型主管；所述y型主管通过前述相互独立的分配管连接于色谱柱组中的各个色谱柱。
27.优选的，所述y型主管上设有调节阀和流量传感器，所述调节阀允许对流经相应y型主管的来流流量进行调节或彻底关闭相应的y型主管。所述调节程度和关闭效果可依据相应流量传感器的读数进行判断。该处对y型主管中的流量调节允许在分离作业开始前对所述混合分配器及相应y型管、分配管的状态进行校准。但应当注意的时，当所述校准完成后，即平衡了所述混合分配器的各分流管到对应色谱柱组中各色谱柱顶部入口之间流动通路的阻力后，在实际运行过程中，不需要再依赖所述调节阀和流量传感器即可实现来流在各色谱柱之间的均匀分配，这得益于所述活塞再压缩相应动力室时，在各分流管处形成的均匀的上游侧压力。
28.另一方面，通过所述调节阀选择性的关闭某一y型管的连通状态可以实现对色谱柱组中实际接入的色谱柱的数量选择，该功能对于消除物料采出点下游侧色谱柱中推动力不足的问题是重要的，因为关闭某一y型管后，对应色谱柱组中实际接入的色谱柱的数量减
少(应当注意，由于采用了活塞挤压分配物料，各柱间仍然能够均匀分配物料)，因此，对应色谱柱组的有效柱截面积变小，进而可以补偿因上游侧物料采出导致的推动液量减少及动力下降的问题。
29.提供一种利用所述的分离系统分离古龙酸母液的方法，包括连续执行的若干个分离周期；每一个所述分离周期均包括依次执行的如下步骤组成：
30.一、进料步骤；所述进料步骤包括进料前段和进料后段两个先后执行的子步骤；其中，进料前段时，从1#色谱柱组顶部供给原料液，从2#色谱柱组底部排出部分快组分cd；同时，从4#色谱柱组的顶部供给水解析剂，从6#色谱柱底部排出中间组分bd；进料后段时，1#色谱柱组顶部继续进料；6#色谱柱组的底部继续采出bd；而2#色谱柱组底部停止排出快组分cd；且4#色谱柱组的顶部停止进水；当6#色谱柱中的bd组分排尽后，切换至闭路循环步骤。
31.所述进料前段通过向系统中补充解析剂水，以在执行排出部分快组分cd时，能够保证系统中液体总量不变；所述进料后段则是通过进料向系统中补充液体，以允许在保持系统中液体总量不变的情况下，将上一分离周期中所含的中间组分bd从6#色谱柱组的底部完全排出。
32.二、闭路循环步骤；1#
‑
6#色谱柱组构成依次首尾连通的闭合回路；同时，所有色谱柱组均不进不出，柱内料流依靠设在各色谱柱组之间的循环泵驱动；通过设置在循环管上的流量计获取闭路循环阶段的液体循环体积量，当所述循环体积量使得各色谱柱组1中的物料向下游移动一个柱位后，切换到第一排杂步骤。
33.三、第一排杂步骤；包括先后执行的第一排c段和第一排a段；其中，第一排c段时，从3#色谱柱组底部排出快组分cd，同时，从5#色谱柱组顶部输入解析剂水；第一排a段时，从5#色谱柱组顶部输入解析剂水，底部排出慢组分ad；第一排a段结束后，切换至闭路循环步骤，并使柱内料液再次向下游移动一个柱位，然后切换至第二排杂步骤。
34.四、第二排杂步骤；包括先后执行的第二排c段和第二排a段；其中，第二排c段时，从4#色谱柱组底部排出快组分cd，同时从6#色谱柱组顶部输入解析剂水；第二排a段时，从6#色谱柱组顶部输入解析剂水，底部排出慢组分ad；第二排a段结束后，切换至闭路循环步骤，并使柱内料液再次向下游移动一个柱位，然后切换至第三排杂步骤。
35.五、第三排杂步骤；包括先后执行的第三排c段和第三排a；其中，第三排c段时，从5#色谱柱组底部排出快组分cd，同时从1#色谱柱组顶部输入解析剂水；第三排a段时，从1#色谱柱组顶部输入解析剂水，底部排出慢组分ad；第三排a段结束后，切换至闭路循环步骤，并使柱内料液再次向下游移动一个柱位，然后切换至第四排杂步骤。
36.六、第四排杂步骤；包括先后执行的第四排c段和第四排a段；其中，第四排c段时，从6#色谱柱组底部排出快组分cd，同时从2#色谱柱组顶部输入解析剂水；第四排a段时，从2#色谱柱组顶部输入解析剂水，底部排出慢组分ad；第四排a段结束后，切换至闭路循环步骤，并使柱内料液再次向下游移动一个柱位，然后切换至第五排杂步骤。
37.七、第五排杂步骤；包括先后执行的第五排c段和第五排a段；其中，第五排c段时，从1#色谱柱组底部排出快组分cd，同时从3#色谱柱组顶部输入解析剂水；第五排a段时，从3#色谱柱组顶部输入解析剂水，底部排出慢组分ad；第五排a段结束后，切换至闭路循环步骤，并使柱内料液再次向下游移动一个柱位，然后切换至进料步骤。
38.每一个分离周期内仅在进料步骤阶段向1#色谱柱组的顶部供给原料液，其他步骤过程中不进料；仅在进料步骤过程中从6#色谱柱组1的底部排出中间组分bd；一个分离周期内，每个步骤均包括排c段子步骤，即包括6个排c段；第一至第五排杂步骤包括排a段子步骤，即包括5个排a段。
39.相比于现有技术，本发明至少能够取得如下有益效果：采用多柱并联的色谱柱组在保证柱内装填效果和液流分布效果的前提下增大了来流处理量，从而允许应用于工业规模的分离作业；在每一个色谱柱组中均设置了两端通过来流支管连接到来流管的混合分配器，所述混合分配器能够借助于电磁驱动的活塞，实现对来流的高频脉冲抽吸和输送(活塞的每一个往复动作均为一个脉冲)，而由于所述活塞两侧分别设有上下动力室，顾而相邻两个抽吸和输送的脉冲并可以续接为连续的输送过程，具体的是上动力室的吸液过程是下动力室的排液过程，反之亦然，所述，来流虽以脉冲形式交替进入上下动力室并被混合，但在排出时重新续接为连续输送的料流，同时，所述活塞在每一个脉冲过程中均将相应动力室内的液体排尽，该过程允许对来流浓度变化做出快速相应；通过缩小所述动力室的体积，并相应的提高所述活塞的往复频率，可以在输送量不变的情况下，进一步减少每个脉冲过程中的吸入动力室的来流量，从而可以更好的适应持续变化的来流浓度；通过在混合分配器外部设置y带调节阀和流量传感器的y型管，进而允许校准和平衡各色谱柱与分流管之间的流动阻力，进而保证在所述色谱柱组的各色谱柱之间均匀的分配来流；所述调节阀还允许选择性的关闭部分色谱柱与混合分配器的连通状态，从而可以对物料采出导致的下游侧驱动液量减少进行补偿。
附图说明
40.图1为本发明的分离系统的管路布置图；
41.图2为色谱柱组的俯视示意图；
42.图3为1#色谱柱组与混合分配器的连接示意图；
43.图4为2#
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6#色谱柱组与混合分配器的连接示意图；
44.图5为混合分配器的纵剖示意图。
45.图6a为进料前段的示意图；
46.图6b为进料后段的示意图；
47.图7为闭路循环步骤的示意图；
48.图8a为第一排c段的示意图；
49.图8b为第一排a段的示意图；
50.图9a为第二排c段的示意图；
51.图9b为第二排a段的示意图；
52.图10a为第三排c段的示意图；
53.图10b为第三排a段的示意图；
54.图11a为第四排c段的示意图；
55.图11b为第四排a段的示意图；
56.图12a为第五排c段的示意图；
57.图12b为第五排a段的示意图。
58.图中：1为色谱柱组，2为水罐，3为原料液罐，4为提余液罐，5为残液罐，6为提取液罐，7为主水管，8为原料主管，9为循环管，10为ad主管，11为cd主管，12为bd管，13为原料支管，14为分水管，15为ad支管，16为cd支管，17为循环阀，18为进料阀，19为进水阀，20为控制阀，21为汇流支管，22为色谱柱，23为分配管，24为混合分配器，25为来流管，26为来流支管，27为y型支管，28为接收口，29为动力腔，30为连接通道，31为混合器件，32为分流管，33为活塞，34为第一单向阀，35为磁感线圈，36为插槽，37为第二单向阀，38为y型主管，39为调节阀，40为流量传感器。
59.图6a
‑
12b中的abc指包含快组分cd、中间组分bd和慢组分cd的古龙酸母液原料；a指慢组分ad；b指中间组分bd；c指快组分cd；d指解析剂水。
具体实施方式
60.实施例1
61.一种工业化古龙酸三组分分离系统，参见图1
‑
2，包括由六个色谱柱组1构成的分离单元；六个所述色谱柱组1按照布置顺序依次标号为1#
‑
6#；每一个所述色谱柱组1中均包括至少两个相互并联的色谱柱22，所述色谱柱22内填充有均粒型强酸阳离子树脂，树脂粒径在200
‑
350μm之间，树脂均粒性保持在80％以上，各色谱柱22具有相同的参数，其中每个色谱柱22的顶部均设有物料分配孔板，或其他本领域公知的柱内均流装置。
62.优选所述色谱柱22为制备柱。
63.参见图2
‑
3，每个所述色谱柱组1均包括一个混合分配器24，所述混合分配器24能够接收来流并将所述来流充分混合后通过分配管23均匀分配给构成相应色谱柱组1的各色谱柱22的上部进口；构成相应色谱柱组1的多个色谱柱22的底部出口通过汇流支管21汇集于循环管9。
64.所述混合分配器24具有对称的柱状结构，其上下两端分别设有一接收口28，且两个所述接收口28分别通过一来流支管26连接于来流管25以用于接收来流。
65.所述六个的色谱柱组1通过循环管9首尾相连形成循环回路；具体的，1#色谱柱组1的底部出口(指各汇流支管21汇集后的出口)通过循环管9连接2#色谱柱组1对应的混合分配器24的来流管25；2#色谱柱组1的底部出口通过循环管9连接3#色谱柱组1对应的混合分配器24的来流管25；
…
；6#色谱柱组1的底部出口通过循环管9连接1#色谱柱组1对应的混合分配器24的来流管25；每一段(指连接在相邻或首尾两个色谱柱组1的出口和进口之间的循环管段)所述循环管9上均设有一循环阀17。
66.所述分离单元的六个色谱柱组1按分离程序被划分成2个吸附区(以z31、z32表示)、1个隔离区(以z4表示)、1个解析区(以z1表示)和2个分离区(以z21、z22表示)共计6个功能区，6个色谱柱组1根据不同的分离程序与各功能区对应。
67.应当注意的是，所述功能区随着分离过程的进行与所述六个色谱柱组1的对应关系是变化的，图1中展示的仅是某一分离状态时的对应关系；具体的对应和切换逻辑可参见图6a
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12b所展示的不同状态或时刻下的分离过程示意。
68.所述分离系统还包括水罐2，其用于储存和供应解析剂(即水)，所述水罐2的底部连接有带输送泵的主水管7，所述主水管7通过若干相互独立的分水管14连接到各色谱柱组1对应的混合分配器24的来流管25；每一个所述分水管14上均设有一个进水阀19，其用于选
择性的接通所述分水管14，从而允许调整解析剂的通入位置；所述主水管7的下游端连接于所述水罐2的上部进口，从而形成一个供水回路。
69.所述分离系统还包括原料液罐3，用于存储、搅拌和供应待分离的原料液(即古龙酸母液)，所述原料液罐3的底部连接有带输送泵的原料主管8，所述原料主管8通过原料支管13连接到1#色谱柱组1对应的混合分配器24的来流管25。图3中展示的是对应于1#色谱柱组1的混合分配器24，其来流管25上连接有原料支管13。
70.图4展示了2#
‑
6#色谱柱组1对应的混合分配器24，如图所示，来流管25上仅连接有循环管9和分水管14，而未连接原料支管13。
71.也即，仅1#色谱柱1与原料液罐3连通。
72.所述原料支管13上设有进料阀18，其用于控制所述原料支管13的开闭，以控制进料时机；所述原料主管8的下游端连接于所述原料液罐3的上部进口，从而形成一个原料液供给回路，该原料液供给回路用于当所述进料阀18关闭时将原料液返回至原料液罐3，从而可以使在运行过程中，原料液泵可以保持常开状态；这允许在所述进料阀18突然开启时，能够迅速响应并向所述1#色谱柱组1供给原料，避免因原料液泵重新开机导致的进料滞后及进料量难以准确控制的问题。
73.优选所述主水管7和原料主管8的上下游处分别设有一个控制阀20，其中上游的控制阀20位于相应分水管14或原料支管13的上游，并位于相应输送泵的下游；下游的控制阀20则位于相应分水管14或原料支管13的下游。
74.所述分离系统还包括提取液(下称bd)罐6，所述bd罐6的进口通过bd管12连接至6#色谱柱组1的底部出口，具体的，可以连接到6#色谱柱组1与1#色谱柱组1之间的循环管段上循环阀17上游的任意位置。也即，仅在6#色谱柱组1的底部设置有bd采出口。
75.所述分离系统还包括提余液(下称ad)罐4，所述ad罐4的进口处连接有一ad主管10，每一段所述循环管9上，位于所述循环阀17的上游均通过一ad支管15连接所述ad主管10，每一个所述ad支管15上均设有一ad阀，以选择性的控制相应ad支管15的开闭，从而允许调整ad的采出位置。
76.所述分离系统还包括残液(下称cd)罐5，所述cd罐5的进口处连接有一cd主管11，每一段所述循环管9上，位于所述循环阀17的上游均通过一cd支管16连接所述cd主管11，每一个所述cd支管16上均设有一cd阀，以选择性的控制相应cd支管16的开闭，从而允许调整cd的采出位置。
77.优选的，参见图5，所述混合分配器24还包括位于两个所述接收口28之间的动力腔29，两个所述接收口28分别通过一个连接通道30与所述动力腔29的对应端部连通，即位于动力腔29上部的接收口28的底部通过一个连接通道30连通于动力腔29的顶面；位于动力腔29下部的接收口28的顶部通过一个连接通道30连接于动力腔29的底面；每一个所述连接通道30内均设有至少一个混合器件31，例如静态混合器等本领域公知的混合器件，从而当来流在驱动力作用下经过所述连接通道30时可被充分的混合。每一个所述连接通道30的末端(指连接动力腔29的一端)均设有一个仅可以向内开启的第一单向阀34，所述第一单向阀34仅允许来流经连接通道30进入所述动力腔29，而不允许其从动力腔29中经所述连接通道30反向排出。
78.所述动力腔29的顶部周壁和底部周壁均等间距的设置有若干分流管32，且所述动
力腔29的内部可密封滑动的设有活塞33，所述活塞33将所述动力腔29分隔为上下两个动力室；若干所述分流管分别位于上动力室的顶部和下动力室的底部，且位于上下动力室的分流管的数量和尺寸均相同。每一个所述分流管32均横向贯穿所述混合分配器24的侧壁，并连接于设置在所述混合分配器24侧壁上的相应插槽36；所述插槽36与相应分流管32的连接处设有仅可以向外开启的第二单向阀37，所述第二单向阀37仅允许来流经所述分流管32流向相应插槽36，而不允许在该处反向流动。
79.在此配置下，通过所述活塞33的往复动作，可以分别通过上下两个连接通道30将来流吸入对应的动力室，且在吸入过程中，来流被充分混合，进而消除物料混合不均匀导致的浓度分布；其中，在上动力室吸液时，下动力室经下部的分流管32排液，反之，在下动力室吸液时，上动力室经上部的分流管32排液。
80.优选的，所述活塞33可在相应的第一单向阀34关闭时，与相应动力室的端部紧密贴合，从而在每一次排液过程中可将相应动力室内的液体排尽，即每一次吸液及排液操作中在动力室内均不存留液体，因此可对来流浓度变化做出快速响应。
81.优选的，所述活塞33包括磁性内芯和包裹所述磁性内芯的耐腐蚀层，优选所述耐腐蚀层为ptfe材质，从而能够提供防腐和优良的润滑、密封性能；同时，在所述动力腔29的上下两侧分别设置一磁感线圈35，通过向所述磁感线圈35供给电流以形成驱动所述活塞33往复移动的磁场，从而完成吸液和排液操作。
82.所述混合分配器24的外周处设有若干y型管，所述y型管包括两个y型支管27和连接于两个所述y型支管27一端的y型主管38；所述两个y型支管27分别配合连接于所述混合分配器24的一个上部的插槽36和一个下部的插槽36，进而相应插槽36对应的分流管32被连接于所述y型管的y型主管38；所述y型主管38通过前述相互独立的分配管23连接于色谱柱组1中的各个色谱柱22。
83.优选的，所述y型主管38上设有调节阀39和流量传感器40，所述调节阀39允许对流经相应y型主管38的来流流量进行调节或彻底关闭相应的y型主管38。所述调节程度和关闭效果可依据相应流量传感器40的读数进行判断。应当注意的是，该处对y型主管38中的流量调节允许在分离作业开始前对所述混合分配器24及相应y型管、分配管23的状态进行校准。但应当注意的时，当所述校准完成后，即平衡了所述混合分配器24的各分流管32到对应色谱柱组1中各色谱柱22顶部入口之间流动通路的阻力后，在实际运行过程中，不需要再依赖所述调节阀39和流量传感器40即可实现来流在各色谱柱22之间的均匀分配，这得益于所述活塞33在压缩相应动力室时，在各分流管32处形成的均匀的上游侧压力。
84.另一方面，通过所述调节阀39选择性的关闭某一y型管的连通状态可以实现对色谱柱组1中实际接入的色谱柱22的数量选择，该功能对于消除物料采出点下游侧色谱柱中推动力不足的问题是重要的，因为关闭某一y型管后，对应色谱柱组1中实际接入的色谱柱22的数量减少(应当注意，由于采用了活塞挤压分配物料，各柱间仍然能够均匀分配物料)，因此，对应色谱柱组1的有效柱截面积变小，进而可以补偿因上游侧物料采出导致的推动液量减少及动力下降的问题。
85.实施例2
86.本发明还提供一种基于实施例1所述的分离系统分离古龙酸母液的方法，包括相连续执行的若干个分离周期；每一个所述分离周期均由进料步骤、闭路循环步骤、第一排杂
步骤、第二排杂步骤、第三排杂步骤、第四排杂步骤和第五排杂步骤组成；且上一周期的第五排杂步骤执行完毕后，进入下一周期的进料步骤。
87.图6a和6b展示了进料步骤时系统的管路接通状态。所述进料步骤包括两个子步骤，为便于表述，本发明将其分别记为进料前段和进料后端。
88.图6a展示了进料前段，所述分离系统的管路接通状态；此时，开启进料阀18，向1#色谱柱组1供给原料液，开启2#色谱柱组1底部的cd阀，从所述2#色谱柱底部排出快组分cd(本实施例中具体的快组分cd为杂酸)；同时开启4#色谱柱组1对应的进水阀19和6#色谱柱组1底部的bd阀，以向4#色谱柱组1的顶部供给水解析剂，及从6#色谱柱底部排出中间组分bd(本实施例中中间组分bd为古龙酸)。该阶段，1#
‑
6#色谱柱组1的首尾依次连通；其中1#色谱柱组1的顶部进料，而2#色谱柱组1底部排快杂(即快组分cd)，1#和2#色谱柱组1构成为两个吸附区z31和z32；4#色谱柱组1的顶部进水，而6#色谱柱组1的底部排出古龙酸产物(即中间组分bd)，所述4#色谱柱柱1构成解析区z1，而5#和6#色谱柱组1则构成两个分离区z21和z22；该阶段，由于进料料流中的快组分cd在2#色谱柱柱1的底部被排出，因而没有料流向3#色谱柱组1输送；进水在4#色谱柱组1的顶部；所述，该阶段，3#色谱柱中没有物料流动，从而构成将吸附区和解析区隔开的隔离区z4。
89.应当理解的是，本技术中所述的吸附区、隔离区、解析区和分离区仅是对各色谱柱组1在某一阶段或某一时刻所执行的功能的描述，其在具体对应的位置上(即对应的色谱柱组编号)并不是固定的，而是随着分离过程的进行不断的切换。
90.图6b展示了进料后段，此阶段1#
‑
6#色谱柱组1依次首尾连接，且1#色谱柱组1的顶部继续进料；6#色谱柱组1的底部继续采出bd；而2#色谱柱组1的底部停止排出快杂；且4#色谱柱组1的顶部停止进水。
91.以上描述的过程指的是在分离过程以平稳运行数个周期后各管路的进出料情况。需要指出的是，在所述分离系统刚刚开机运行，各色谱柱组中尚无液体填充时，该特定时期，从6#色谱柱组1底部的bd出口排出的并不是中间组分bd(因为进料尚未移动到6#色谱柱组)，而是水。因此，为保证收集的bd的纯度，在该特定时期从6#色谱柱组1底部排出的bd需要另行收集或舍弃。
92.当进料后段过程中，检测到6#色谱柱组1中的bd已经排尽(指上一分离周期经1#色谱柱组进料的料流中所包含的bd，其在经过若干次排杂和洗脱后运动到6#色谱柱组中；本次分离周期新加入1#色谱柱组的料流中所包含的bd尚未运动到6#色谱柱组中)后，切换到闭路循环步骤。
93.图7展示了闭路循环步骤，此阶段，1#
‑
6#色谱柱组1依次首尾连通，且6#色谱柱组1的底部连通1#色谱柱组1的顶部从而构成循环回路；同时，所有色谱柱组1均不进不出(指不进料、不进水、不抽取)，柱内料流依靠设在各色谱柱组1之间的循环泵驱动。通过设置在循环管路上的流量计(图中在4#色谱柱组的出口循环管处)获取闭路循环阶段的液体循环体积量，当所述循环体积量使得各色谱柱组1中的物料向下游移动时对应量的组分获得分离，当循环至快组分cd刚好达到第二个z3的快组分出口时(下称使柱内料流向下游移动一个柱位)，此时，切换到第一排杂步骤。
94.需要指出的是，虽然，本发明的附图展示了6#色谱柱组1与1#色谱柱组1之间连接的循环管段相比于其他循环管段更长，但这仅是为了便于在平面图中展示各色谱柱组1的
连接关系，并不用于反应真实的循环管段尺寸。本发明中连接在各色谱柱组1首尾之间的循环管段具有相同的长度和内径，因而各循环管段的容积相同。
95.所述第一排杂步骤包括两个子步骤，分别为第一排c段，即第一排杂步骤中排出快组分cd的阶段(本实施例中具体的快组分cd为杂糖及其他快组分杂质)。如图8a所示，
96.在第一排c段，过程中，从5#色谱柱组1(此时对应功能区为z1)的顶部输入解析剂水，从3#色谱柱组1(此时对应功能区为z32)底部出口排出cd，由于新鲜解析剂水的持续加入，在cd排出过程中，系统内的组分仍处于移动过程中，树脂对物料流的吸附分离过程持续进行。
97.当第一排c段完成后(指流经该色谱柱组后而被清晰分割的cd部分被全部排出)，此时的ad正好处于5#色谱柱组1(此刻为z1)的出口位置，而进入第一排a段，该阶段为解析ad的过程，解析水入口仍在5#色谱柱组1的顶部(z1入口)注入。此时液体循环体积量正好经过了一个柱体，待ad抽取结束后(指在该位置被清晰分割的ad部分被全部排出)进入下一个色谱柱组。也即系统中各色谱柱组1内的液体在经过闭路循环、第一排c段、第一排a段后，移动到下一色谱柱组1；例如，一个闭路循环后，原本容纳在1#色谱柱组1中的液体移动到2#色谱柱组中，所述解析剂水的输入量和输入速率分别与cd、ad的采出量及采出速率相同。
98.此处对所述第一排c段、第一排a段的结束时机的判断进行说明；经过一次闭路循环分离后，包含abc三组分的古龙酸原料液在六个色谱柱组构成的循环分离系统中向下游侧移动了一个柱位；尽管在上一步骤(即进料步骤中)，首先经1#和2#色谱柱组1而被分离出来的快组分cd已被从2#色谱柱组底部排出；但经过一个闭路循环后，物料再次向前移动了一个柱长的吸附剂层距离；因而，有新的快组分cd被与主体原料流分开，而形成新的清晰分割的cd部分，并早于主体原料到达3#色谱柱组1的底部；此时，3#色谱柱组1的底部可以开始第一排c段，直至将该新产生的清晰分隔的cd部分全部从3#色谱柱组1的底部排出后，判断为第一排c段结束。
99.第一排a段及后续步骤的排c段、排a段的结束时机可依据相同的方法判断。
100.应当注意的是，本发明中所述的第一排c段并不是指一个分离周期内第一次排出快组分cd，如前所述，周期内的第一次快组分cd的排出在进料步骤就已经被执行。
101.所述第一排杂步骤还包括第一排a段，即第一排杂步骤中排出慢组分ad(本实施例中具体的慢组分ad为维生素c及慢组分杂质)的阶段。如图8b所示，从5#色谱柱组1的顶部输入解析剂水，底部排出慢组分ad。所述第一排a段在第一排c段之后被执行，且该阶段，解析剂水的输入量和输入速率与ad的采出量级采出速率相同。
102.所述解析剂水的输入量和输入速率与cd及ad的采出量和采出速率的关系是为了保证在进水及采出过程中，系统内液体总量的恒定；应当理解，除首次开机阶段外，所有分离阶段的进料、进水及采出过程均遵守保持系统内液体总量恒定的原则，下文中不再对此做出特别说明。
103.由图8a
‑
8b可以看出，经过一次闭路循环后，由于物料向下游侧移动了一个柱位，相应的功能区也向下游侧移动了一个色谱柱组。
104.所述第一排a段结束后，切换到闭路循环步骤，并使物料再次移动一个柱位。
105.本次闭路循环步骤结束后，切换到第二排杂步骤。与第一排杂步骤类似的，第二排杂步骤也包括两个子步骤，即第二排c段和第二排a段。
106.图9a展示了第二排c段，从4#色谱柱组1的底部排出快组分cd，同时从6#色谱柱组1的顶部输入解析剂水。
107.图9b展示了第二排a段，从6#色谱柱组1的顶部输入解析剂水，底部排出慢组分ad。
108.所述第二排a段束后，切换到闭路循环步骤，并使物料再次移动一个柱位，然后切换到第三排杂步骤。
109.所述第三排杂步骤包括第三排c段和第三排a段两个子步骤。
110.图10a展示了第三排c段，从5#色谱柱组1的底部排出快组分cd，同时从1#色谱柱组1的顶部输入解析剂水。
111.图10b展示了第三排a段，从1#色谱柱组1的顶部输入解析剂水，底部排出慢组分ad。
112.所述第三排a段结束后，切换到闭路循环步骤，并使物料再次移动一个柱位，然后切换到第四排杂步骤。
113.所述第四排杂步骤包括第四排c段和第四排a段两个子步骤。
114.图11a展示了第四排c段，从6#色谱柱组1的底部排出快组分cd，同时从2#色谱柱组1的顶部输入解析剂水。
115.图11b展示了第四排a段，从2#色谱柱组1的顶部输入解析剂水，底部排出慢组分ad。
116.所述第四排a段结束后，切换到闭路循环步骤，并使物料再次移动一个柱位，然后切换到第五排杂步骤。
117.所述第五排杂步骤包括第五排c段和第五排a段两个子步骤。
118.图12a展示了第五排c段，从1#色谱柱组1的底部排出快组分cd，同时从3#色谱柱组1的顶部输入解析剂水。
119.图12b展示了第四排a段，从3#色谱柱组1的顶部输入解析剂水，底部排出慢组分ad。
120.所述第五排a段结束后，切换到闭路循环步骤，并使物料再次移动一个柱位，然后切换到下一分离周期的进料步骤。
121.通过以上描述可知，每一个分离周期内仅在进料步骤阶段向1#色谱柱组的顶部供给原料液，其他步骤过程中不进料；仅在进料步骤过程中从6#色谱柱组1的底部排出中间组分bd；一个分离周期内，每个步骤均包括排c段子步骤，即包括6个排c段；第一至第五排杂步骤包括排a段子步骤，即包括5个排a段。
122.以上仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的普通技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。